机械制造技术课程设计-斜头接耳加工工艺及铣15槽夹具设计

斜头接耳工艺工装设计 课程设计（论文）题目： 斜头接耳加工工艺及铣15槽夹具设计 系 专业 学 号： 学生姓名： 指导教师： 摘 要这次课程设计内容涵盖了机械加工工艺和机床专用夹具设计、金属切削机床、公差尺寸与机械测量等各个方面的内容。斜头接耳加工工艺及其铣槽的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、加工工序设计及专用夹具设计这三部分。机械加工工艺设计是在机械制造技术等专业课程所学的理论知识上，发挥专业知识解决实际生产问题的一次实践训练。机械制造技术定义：机械的生产过程中，改变生产对象的形状，尺寸，相对位置和性质等使其称为半成品或者成品的工艺过程。以工艺文件的形式确定下来的工艺过程叫做工艺规程。将铸件，锻件毛坯或者钢材经过机械加工的方法，改变它们的形状，尺寸，表面质量，使其称为合格零件的过程，称为机械加工工艺过程。在工艺设计中，要对零件进行了解，了解零件的作用，应用场合，分析它的技术要求，这样可以保证零件的加工质量，还可以提高其生产效率。要研究零件毛培的工艺结构，制定出粗精基准，在设计出对应的加工工艺过程，完成工艺过程卡；然后按照工艺过程卡的要求，测量计算毛培每个工步所需的加工机床设备及其切削用量；然后按照所需加工要求，设计该机床的专用夹具，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；设计的夹具尽量操作方便，加紧稳定，从而改善加工强度来获得更好的经济效益。关键词：切削用量；定位；误差全套图纸加扣 3012250582VABSTRCTThe graduation design content covers the mechanical processing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, the size of the tolerance and mechanical measurements, etc. All aspects of content.Processing technology and its supporting shell drill holes fixture design is including part machining process design, process design and special fixture design three partsMachining process design in mechanical manufacturing technology and other professional course learning theory knowledge, play to the professional knowledge to solve practical production problems in a practical training. Machinery manufacturing technology definition: the production process, the production object to change shape, size, position and nature make it as the processes of semi-finished products or finished products. In the form of process documentation process is called process planning has been fixed. Castings, forging blank or steel after mechanical processing method, to change their shape, size, surface quality, which is called the qualified parts process, referred to as the machining process.In process design, want to know of parts, explore the effects of components, applications, and to analyze its technical requirements, so that we can ensure parts processing quality, also can improve the production efficiency.Must study parts mao pei process structures, develop coarse fine benchmark, during the process, designed the corresponding processing technology to complete the process cards; Then, according to the requirements of process card measurement calculation mao pei required of each machine tool equipment and cutting parameter;Required processing requirements, and then according to the special fixture design of the machine tool, select each designed fixture components, such as positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Design of fixture is easy to operate, as far as possible to stability, so as to improve the processing strength to obtain better economic benefit. Key words:Cutting parameter;positioning;The toleranceI目 录摘 要IVABSTRCTIV目 录V1 零件的分析11.1 零件的作用11.2夹具的作用11.3 零件的工艺分析21.3.1零件工艺流程概念21.3.2斜头接耳工艺分析32 工艺规程设计42.1 机械加工工艺规程内容42.2 确定毛坯的制作形式42.2.1 毛坯的设计52.3.2 精基准的选择62.4制定工艺路线62.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.6 确定切削用量及基本工时83 铣15槽夹具设计153.1研究原始质料153.2定位基准的选择153.3 切削力及夹紧分析计算163.4 误差分析与计算173.5 零、部件的设计与选用183.3.1定位销选用183.3.2夹紧装置的选用183.3.3 定向键与对刀装置设计193.6 夹具设计及操作的简要说明20致 谢22参 考 文 献23I 1 零件的分析1.1 零件的作用图1.1 零件图这个零件是一个斜头接耳类型的零件，这种零件内部可以存放和保护其他零件，这个零件的作用是可以和其他的零部件进行装配链接，以实现连接过度作用。零件通过四个底孔与其他的零件相连接。1.2夹具的作用 机床夹具的作用夹具是机械加工中的一种工艺设备，它在机械加工中起着十分重要的作用，主要有以下的几个方面：1）便于工件的正确定位，以保证加工精度1工件装夹在夹具上后，工件上各有关的几何元素（点、线、面）之间的相互位置精度在一定程度上就由夹具保证。当夹具在机床上正确定位及固定以后，工件在夹具中又得到正确定位并被夹紧，这样就保证了再加工过程中“同批”工件对刀具和机床保持确定的相对位置，使加工得以顺利进行。2）提高劳动生产效率和降低加工成本采用夹具以后，可以省去即十分费时又不很紧缺的划线、找正工序，减少了辅助时间。若采用联动夹具装置、快速夹紧装置，既能降低劳动强度，又能提高生产效率。例如采用气压、液压等传动装置，只需要几秒钟旧可以完成夹紧动作。3）改善工人的劳动条件采用夹具后，工件的装卸比不用夹具要方便、省力、安全。如果生产规模较大，还可以采用机械化传动装置和自动装卸工件的自动化夹具，以实现生产过程中的自动化，进一步提高劳动生产效率和改善工人的劳动条件。4）扩大机床工艺范围在单件小批量生产的条件下，工件的种类、规格多，而机床的数量、品种却有限。为了解决这种矛盾，可以设计制造专用的夹具，使机床“一机多用”。例如，可以采用专用的夹具，在车床上实现拉削。夹具在机械加工中的作用是重要的，但是在不同的生产规模和不同的生产条件下，夹具的功用也有所侧重，其结构的复杂程度也有很大的不同。例如，在单件小批生产条件下，宜于使用通用的可调夹具，若采用专用的夹具，其结构也应求简单。在大批量生产的条件下，夹具的作用则主要是在保证加工精度的前提下提高生产效率，因此夹具的结构更完善些是必要的。虽然此时夹具的制造费用大一些，但由于生产效率的提高，产品质量的稳定，技术经济效果还是好的。1.3 零件的工艺分析 1.3.1零件工艺流程概念机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程2。机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。1.3.2斜头接耳工艺分析斜头接耳有2组加工面他们有位置度要求。这2组加工面的分别为：1:以底面为基准的加工面，这组加工面包括，基准面底面和上端面，2：一个36H7孔为基准的加工面，这个主要是其余的各个面，孔，和槽的加工。该零件加工底孔时，采用的是一面两销定位。一面两销定位，是斜头接耳、盖类零件加工常用的定位方式。一面，就是壳、盖的大平面，用一周圈若干个垫块（装配后磨平）支撑，垫块用沉头螺钉紧固在夹具体上。两销，一个是圆柱销，另一个是菱形销（削边销），菱形销的长轴与两销的连心线垂直，两销的中心距等于壳、盖的定位销孔的中心距。2个定位孔的中心距是有公差（误差）的，与两销中心距不可能非常一致的，菱形销就是“让开”两者中心距误差、安装干涉的，限制绕Z转动的。菱形销的长轴必须垂直于两销孔的连心线。圆柱销是限制沿X、Y移动。2 工艺规程设计2.1 机械加工工艺规程内容 设计步骤及要求： 生产类型大批。 对零件进行工艺分析采用新国标。 确定毛坯的种类、形状、尺寸和精度。 拟定工艺路线。这是制定工艺规程的关键一步，其主要工作是：选择定位基准，确定各表面的加工方法，安排加工顺序，确定工序集中与分散的程度，以及安排热处理、检验及其它辅助工序。在拟定工艺路线时，一般是提出几个可能的方案，进行分析比较，最后确定 一个最佳的方案。确定工序所采用的设备。选择机床时，应注意以下几个基本原则： 机床的加工尺寸范围应与工件的外形尺寸相适应。 机床的精度应与工序 要求的精度相适应。 机床的生产率应与工件的生产类型相适应。如果工件尺寸太大、精度要求过高，没有适当的设备可供选择时，应考虑机床改装或设计专用机床。这时需要根据具体工序提出机床改装（或设计）任务书，任务书中应提出与工序加工有关的必要数据、资料。例如：工序尺寸、工序公差及技术要求、工件的定位、夹压方式，以及机床的总体布局、机床的生产率等。确定各工序所采用的工艺装备。选择工艺装备时应注意以下几点原则： 对夹具的选择。 对刀具的选择：一般情况下应尽量 选用标准刀具。在组合机床上加工时，按工序集中原则组织生产，可采用专用的复合刀具。 对量具的选择 ：量具主要是根据生产类型和所要求 检验的精度来选择的。单件小批量生产中应采用通用夹具，大批量生产中，应采用极限量规、高生产率的检验夹具和检验仪器等。确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。确定各工序的切削用量。但对于大批量流水线生产，尤其是自动线生产，则各工序、工步都需要规定切削用量，以便计算各工序的生产节拍。确定时间定额。填写工艺文件。2.2 确定毛坯的制作形式零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着各自不同的工艺特征。单件生产的基本特点是：生产的产品种类繁多，每种产品的产量都很少，而且很少重复生产。例如重型机械产品制造和新产品试制等都属于单件生产。成批生产的特点是分批的生产相同的产品，生产呈周期性重复。如机床制造，电机制造等属于成批生产。成批生产又可按其批量大小分为小批生产，中批生产和大批生产三种类型3。其中，小批生产和大批生产的工艺特点分别与单件和大量生产的工艺特点类似；中批生产的工艺特点介于小批生产和大批生产之间。大量生产的基本特点是产量大，品种少，大多数工作的长期重复的进行某个零件的某一道工序的加工。例如，汽车，拖拉机，轴承等制造都属于大量生产。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算： 根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。 根据本零件的设计要求，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件。本设计零件JS124斜头接耳的生产类型为中批量生产。采用砂型铸造2.2.1 毛坯的设计斜头接耳零件材料为 ZL102（灰铸铁200），硬度范围是195HBS-220HBS，毛坯重约1Kg。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，零件加工工艺路线确定后，在进一步安排各个工序的具体内容时，应正确地确定工序的工序尺寸，为确定工序尺寸，首先应确定加工余量。 由于毛坯不能达到零件所要求的精度和表面粗糙度，因此要留有加工余量，以便经过机械加工来达到这些要求。加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。加工余量分为工序余量和总余量4。 对毛坯初步设计如下： 1. Ø36mm孔 因为孔只有36mm大，36孔的粗糙度为3.2：半精加工表面。用于不生要的零件的非配合表面，如不要求定心和配合特性的表面，2. 斜头接耳的上下端面该斜头接耳的上下端面粗糙度都是12.5，只需要进行粗铣加工就可以满足该斜头接耳端面的光洁度要求。根据资料可知，选取加工余量等级为G，选取尺寸公差等级为9级。所以根据相关资料和经验可知，斜头接耳的上下端面的单边余量为3mm，符合要求。3. 宽15mm的槽2端面宽15mm2端面的粗糙度为12.5，一次粗铣即可满足要求。所以根据相关资料和经验可知宽51mm的2端面的单边余量为2mm。根据上述原始资料及加工工艺，确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，这样毛坯的尺寸就可以定下来了，毛坯的具体形状和尺寸见图“斜头接耳”零件毛坯简 图2.2 毛坯图2.3.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.4制定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来方案一10铸造 铸 造20清沙 人工清沙30 时效处理人工时效40铣粗铣、半精铣下端面50铣粗铣、半精铣上端面60车粗车、半精车40外圆, 粗车、半精车56h6外圆70镗孔粗镗、半精镗36H7孔，24H7孔，32孔80钻孔钻4-8孔90钻孔钻4-10孔100钻孔钻20孔110铣铣宽度为51mm的两侧面120铣槽铣宽15mm槽130钳工去毛刺140检验检验入库方案二10铸造 铸 造20清沙 人工清沙30 时效处理人工时效40铣粗铣、半精铣下端面50铣粗铣、半精铣上端面60钻孔钻4-8孔70钻孔钻4-10孔80钻孔钻20孔90铣铣宽度为51mm的两侧面100铣槽铣宽15mm槽110车粗车、半精车40外圆, 粗车、半精车56h6外圆120镗孔粗镗、半精镗36H7孔，24H7孔，32孔130钳工去毛刺140检验检验入库工艺方案二和方案一样可以利用加工好的这几个孔作为定位基准，加工36和24更好地保证了工件的加工精度，综合考虑我们选择方案一具体的工艺路线如下10铸造 铸 造20清沙 人工清沙30 时效处理人工时效40铣粗铣、半精铣下端面50铣粗铣、半精铣上端面60车粗车、半精车40外圆, 粗车、半精车56h6外圆70镗孔粗镗、半精镗36H7孔，24H7孔，32孔80钻孔钻4-8孔90钻孔钻4-10孔100钻孔钻20孔110铣铣宽度为51mm的两侧面120铣槽铣宽15mm槽130钳工去毛刺140检验检验入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定斜头接耳零件材料为ZL102，生产类型为大批量生产，采用砂型机铸造毛坯6。1、 斜头接耳的上下端面因为斜头接耳的上下和左右端面没有精度要求，粗糙度要求为12.5，光洁度要求不高，其加工余量为2.5mm。3、斜头接耳的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为单边余量为2.5。2.6 确定切削用量及基本工时1、工序40：粗铣、半精铣下端面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG87。由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500的温度下也基本保持不变，在1000时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。现在新型硬质合金刀具的切削速度等于碳素钢的数百倍。 硬质合金牌号:YG8 密度g/cm2: 14.5-14.9 抗弯强度不低于N/cm2: 1600 硬度不低于HRA: 89.5。常 见 用 途: 适于铸铁、有色金属及其合金与非金属材料加工中，不平整断面和间断切削时的粗车、粗刨、粗铣，一般孔和深孔的钻孔、扩孔。 相当于ISO: K30 。，切削深度，刀具直径，刀具旋转线速度2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750 切削速度 V_c=dn/1000 n=(1000V_c)/d n-转速（r/min） d-工件毛坯直径（mm） V_c-线速度（m/min）（切削速度）当750r/min时按机床标准选取（每分钟进给）3） 计算工时 tj=D××i/vf(min) 铣圆周表面 切削工时：，则机动工时.工序50：粗铣、半精铣上端面 1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用YG8,，2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成5） 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时：，则机动工时为 工序70：粗镗、半精镗36H7孔，24H7孔，32孔1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用高速钢,，d=0.8mm，n=1000r/min根据T68说明书，功率5KW，中性刚度。查表得，则阶台轴或阶台孔 tj=(L+L1+L2)×i/(f×n)=(L+L1+L2)×d××i/(f×Vc×1000) (min) t=（80+7+3）*1/（0.2*1000）=0.45min工序60：粗车、半精车40外圆, 粗车、半精车56h6外圆1、加工条件（1）选择刀具1） 选择直头焊接式外圆车刀2）依据，根据表1.1，车床CA6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10续表12 车刀几何形状角度倒棱宽度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为3.0mm，可在一次走刀内切完，故 ap=3.0mm2）、进给量依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时， 依据，根据CA6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据CA6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。依据，根据表1.21，当钢的强度=570670MPa， (预计)时，进给力为N。依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.01.4），车刀的寿命T=60min。4）、确定切削速度依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =110m/min r/min依据，根据CA6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min最后决定的车削用量为。式中，l=75mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量,则L=80mm,故 min工序80：钻4-8孔(1)钻4-8孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻121)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 796r/min与796r/min相近的机床转速为900r/min。现选取=900r/min。所以实际切削速度=4) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=40mm; =4mm; =3mm; tt= =0.4(min)工序100：钻20孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻71)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 1364r/min与1364r/min相近的机床转速为1450r/min。现选取=1450r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm; tt=4x（） =4x（）=0.36(min)工序120：铣宽15mm槽选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则8） 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时： ，则机动工时为 3 铣15槽夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣15槽，该槽对孔的中心线要满足对称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此槽时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2定位基准的选择由零件图可知：在对槽进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔进行了钻、扩、铰加工，因此，定位、夹紧方案有：铣该槽时其对孔的中心线有对称度以及槽两边的平行度要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两个档销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即为底平面。3.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如2.1.由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算该夹具以一面两个档销定位。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献5可得： 定位销的定位误差 ： 其中：， 且：L=135mm ，得 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的设计与选用3.3.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表：表3.1 定位销dHD公称尺寸允差141816150.01122514M124 表3.2 定位棱销dHd公称尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.53.3.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如表3.3：表3.3 移动压板公称直径L645208196.67M653.3.3 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示： 图3.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表3.4：表3.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成拨叉槽精铣加工，所以选用侧装对刀块。根据GB224380侧装对刀块的结构和尺寸如图3.2所示： 图3.2 侧装对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图3.3所示： 图3.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表3.5：表3.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.253.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。23致 谢这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过鲍虹苏老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。这次课程设计成绩的取得，与老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指鲍虹苏老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参 考 文 献1 艾兴,肖诗纲. 切削用量简明手册M.机械工业出版社出版，1994.2 郭宗连，秦宝荣. 机械制造工艺学第二版M.北京:高等教育出版社,1999.3 陈锦昌,刘就女,刘林. 计算机工程制图M.广州:华南理工大学出版社,1999.4 冯辛安,黄玉美,杜君文. 机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2004.5 熊光华. 数控机床M. 北京:机械工业出版社,2001.6 李峻勤,费仁元. 机床夹具设计M.北京:国防工业出版社,2000.7 郭宗连，秦宝荣. 机械制造工艺学M.中国建材工业出版社出版，1997.8 王爱玲,白思远. 现代数控机床M.北京:国防工业出版社,2001.9毛谦德,李振清. 袖珍机械机械设计师手册第二版M.北京:机械工业出版社,2001.10 朱龙根. 简明机械零件设计手册M.北京:机械工业出版社,2000.11 王可. 实用机床设计手册M.辽宁: 辽宁科学技术出版社,1999.12 Gere J M，Timoshenko S P. 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